磷脂酶D1和磷脂酸对多泡体融合和外泌体分泌的必要性Phospholipase D1 and phosphatidic acid are required for MVE fusion and exosome secretion: Biophysical Journal

环球医讯 / 外泌体知识来源:www.cell.com美国 - 英语2026-08-30 09:51:17 - 阅读时长2分钟 - 679字
本研究揭示了磷脂酶D1(PLD1)及其产物磷脂酸(PA)在多泡体(MVE)与质膜融合及外泌体分泌过程中的关键作用。研究团队利用免疫荧光和全内反射荧光显微镜技术追踪CD63+ MVEs在A549细胞中的动态变化,发现PLD1定位于访问、停靠和融合各阶段的MVEs上。PLD1的抑制显著降低MVE融合频率和分泌的小细胞外囊泡数量,同时增加膜近端溶酶体数量,表明融合受损时MVEs被导向降解途径。研究还发现PA的动态变化具有阶段特异性,其水平与融合孔持续时间呈正相关,揭示了PLD1生成的PA通过促进停靠-融合转换和延长外泌体释放来调控MVE命运,为外泌体分泌提供了基于脂质的调控机制。
外泌体细胞外囊泡细胞通讯膜融合磷脂酶D1磷脂酸
磷脂酶D1和磷脂酸对多泡体融合和外泌体分泌的必要性

细胞外囊泡(EVs)介导关键的细胞间通讯,然而调控多泡体(MVE)与质膜融合及外泌体释放的分子机制仍不甚明了。磷脂酶D1(PLD1)产生磷脂酸(PA),这是一种参与膜重塑的脂质,但PLD1和PA在外泌体分泌过程中的作用时机和机制尚未明确。本研究利用免疫荧光和全内反射荧光显微镜(TIRFM)在A549细胞中追踪单个CD63⁺ MVEs以及荧光标记的PLD1或PA报告分子(GFP-PASS)。研究发现PLD1定位于访问、停靠和融合过程中的CD63⁺ MVEs。PLD1的抑制或敲低显著降低了MVE融合频率,减少了分泌的小细胞外囊泡数量,同时仅轻微降低了质膜处的囊泡可用性。PLD1抑制还增加了膜近端溶酶体的数量,表明当融合受损时,MVEs被导向降解途径。与此同时,PA的动态变化具有阶段特异性:在访问阶段囊泡上PA保持较低水平,在停靠阶段逐渐积累,并在融合过程中表现出急剧升高后迅速下降。据报道,PA能够稳定负曲率,可能在融合过程中发挥作用。为测试PA是否影响融合孔行为,研究团队量化了单个融合事件的CD63衰减持续时间(t₁/₂)。k-均值聚类分析显示,衰减时间较长的囊泡具有较高的PA水平,而衰减时间短的事件则显示最低PA水平。PA强度与衰减持续时间呈正相关,而胞质GFP则无此相关性,表明PA与外泌体释放速率之间存在特定关系。此外,药理学激活PLD1增加了长衰减事件的比例。综上,这些发现表明PLD1生成的PA在两个层面上调控MVE命运:它促进从停靠到融合的转换并延长外泌体释放。这揭示了一种控制外泌体分泌效率和动力学的基于脂质的机制。

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